时间触发CAN总线实时性分析及评估方法

夏继强 薛利强 满庆丰

（北京航空航天大学 机械工程及自动化学院，北京 100191）

时间触发CAN总线实时性分析及评估方法

夏继强 薛利强 满庆丰

（北京航空航天大学 机械工程及自动化学院，北京 100191）

针对目前时间触发控制器局域网（CAN，Controller Area Network）总线缺乏统一评估方法的现状，提出了一套系统建立与评估方案.采用均匀装载算法建立系统调度矩阵，实现了周期信息的实时传输.结合CAN总线的传输机制与时间触发的特点，改进了时间触发系统中非周期信息最坏延迟的计算方法.在此基础上针对不满足系统实时性要求的信息提出了计算其失效概率的方法，建立了时间触发CAN总线系统的设计与评估流程，提出了系统参数调整方案.评估方案能够提高设计效率，利用信息失效概率以及最坏延迟对系统实时性进行分析，使分析结果更加精确、实用.

时间触发;CAN总线;实时性;失效概率;评估方法

控制器局域网（CAN，ControllerArea Network）总线的高可靠性使其应用从车辆、楼宇自动化等传统领域逐渐拓展到医疗、航空等场合.为了实现周期数据的可靠实时传输，各国际组织及厂商在CAN基础上引入了时间触发机制.ISO 11898－4在CAN协议栈的会话层中提出了时间触发控制器局域网（TTCAN，Time－Triggered Controller Area Network）协 议［1－2］. 德 国 Stock Flight Systems制定了基于CAN总线的新型航空机载设备通信协议CANaerospace，也加入了时间触发调度机制［3－5］.在 CAN 总线实时性研究方面，文献［6－7］建立了CAN总线实时分析的模型，对指定优先级信息最坏延迟进行了分析.文献［8］提出了一套网关设计方……